c++ - 模板类的唯一容器

Question

我有一个算法(这里没有预设)，它以不同的参数(int、float、vectors)作为输入。 我的设计想法是有一个容器来容纳所有这些不同的参数。
为此，我有一个基类Parameter 和一个派生模板类TypeParameter。 这些参数将保存在一个容器中。

设计如下:

    #pragma once

#include <utility>
#include <memory>
#include <string>
#include <vector>

namespace parameter
{
    /*
        Interface for parameter
    */
    class Parameter
    {
    public:
        Parameter() {}
        Parameter(std::string param_name) : name(param_name) {}
        Parameter(const Parameter&& other) noexcept : name(std::move(other.name)) {}
        virtual ~Parameter() {}

        inline const std::string get_name() { return name;  }

    private:
        std::string name;
    };

    /*

    */
    template<class T>
    class TypeParameter
        : public Parameter
    {
    public:
        TypeParameter(std::string param_name, T new_value) : Parameter(param_name), value(new_value) {}
        TypeParameter(const TypeParameter&& other) noexcept : Parameter(std::move(other)), value(std::move(other.T)) {}

        inline const T get_value() { return value; }

    private:
        T value;
    };

    /*
        Container for parameters
    */

    class ParameterSet
    {
    public:
        ParameterSet() {}

        void add(std::unique_ptr<Parameter> param) { data.push_back(std::move(param)); }

    private:
        std::vector <std::unique_ptr<Parameter>> data;
    };

} //namespace parameter

主要是:

    #include <iostream>
#include <string>

#include "Parameter.h"

using parameter::TypeParameter;
using parameter::Parameter;
using parameter::ParameterSet;

void foo(std::unique_ptr<Parameter> p)
{
    std::cout << p->get_value(); // ERROR
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    TypeParameter<int> *iparam = new TypeParameter<int>("ee", 3);
    std::unique_ptr<Parameter> p = std::make_unique <TypeParameter<int>>("foo", 3);


    foo(std::move(p));

    ParameterSet param_set;
    param_set.add(std::unique_ptr<Parameter>(iparam));
    param_set.add(std::move(p));

    getchar();
}

我的问题是我无法在没有类型转换的情况下获得值(value)。

因此，我的问题是如何将 unique_ptr 从参数类转换为派生的 TypeParameter。 还有另一种设计容器的方法吗？

非常感谢!

Answer 1

您不必重新发明轮子。您可以使用标准库中的几个类:

std::variant .

正如评论所建议的那样，variant是一组预定义数据类型的类型安全 union ，您将其放入 variant 的模板参数中. 例如，std::variant<int,float,double>可以容纳 int 类型的任何值, float , 或 double , 但没有别的。

要使用存储值，您可以将访问者模式与 std::visit() 一起使用功能。其他函数允许您知道哪些预设类型存储在变量 ( index() ) 中并从中提取值(使用 get() )。如果您尝试提取错误类型的值，get()函数抛出异常

std::any

是另一个可以保存不同数据类型的实用程序。相对于 variant ，您不必在编译时知道类型。基本上，它存储一个 void*使用 typeinfo 的数据记住它的原始类型。然后您可以使用 any_cast将变量转换回其原始类型。就像variant ，当尝试转换为错误的类型时会抛出异常。

这两个类在 C++ 17 中可用。如果您无法使用这些功能，它们也包含在 boost 中(分别为 boost:variant 和 boost:any )

您可以将一组值存储在标准库容器中，例如在std::vector<std::variant<int,float,double>>或 std::vector<std::any>> .